CN106980216A - 一种手写液晶显示屏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手写液晶显示屏及其制备方法，该液晶显示屏包括从上至下依次叠合在一起的上ITO PET层、液晶层，其特征在于：所述上ITO PET层包括从外至内依次是防污膜层、HC层、磨砂层、透明PET膜层、上增透层、上ITO层、接着层；所述液晶层设置有三层，分别是第一液晶层、第二液晶层、第三液晶层，所述第一液晶层上表面与镀在上ITO PET层的接着层接触；所述第三液晶层下表面设有高分子聚合物层；所述高分子聚合物层下表面与下ITO PET层接触，所述下ITO PET层包括下ITO层、下增透层、彩色或透明的PET膜层。本发明手写液晶显示屏对比度较高、字迹亮，且书写面及笔迹颜色丰富多样。

Description

一种手写液晶显示屏及其制备方法

技术领域

本发明涉及显示屏技术领域，具体的说是涉及一种手写液晶显示屏及其制备方法。

背景技术

目前现有传统的液晶手写板是在两块PET之间灌入胆甾型液晶聚合物，当有压力作用在PET表面时，能够记录轨迹。在一定电压波形驱动下，胆甾型液晶恢复到初始状态。这样的手写板功能单一，字迹对比度很差，非常不清晰。限制了它的市场竞争力。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种手写液晶显示屏及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种手写液晶显示屏，该液晶显示屏包括从上至下依次叠合在一起的上ITO PET层、液晶层，所述上ITO PET层包括从外至内依次是防污膜层、HC层、磨砂层、透明PET膜层、上增透层、上ITO层、接着层；

所述液晶层设置有三层，分别是第一液晶层、第二液晶层、第三液晶层，所述第一液晶层上表面与镀在上ITO PET层的接着层接触；

所述第三液晶层下表面设有高分子聚合物层；

所述高分子聚合物层下表面与下ITO PET层接触，所述下ITO PET层包括下ITO层、下增透层、彩色或透明的PET膜层。

进一步的，所述防污膜层主成分为氟硅烷；

所述HC层为加硬层；

所述磨砂层是在透明PET膜层上表面磨砂处理，形成磨砂面，该磨砂面用于降低环境光线在液晶屏最上层的反射消耗，防眩光；

所述透明PET膜层为所有层的载体，其表面硬度级为铅笔硬度HB级，所述透明PET膜层的厚度在99.9um~125.9um之间；

所述上增透层为折射层，用于提升外界光线射入屏中的透过率；

所述上ITO层为氧化铟锡层，其材料为透明的导电材料，所述上ITO层为液晶分子翻转提供电场，其ITO方块电阻在100~700欧之间；

所述接着层为为SiO2层。

进一步的，所述第一液晶层的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第一液晶层在平面反射态时反射可见光中的长波长部分，反射的波长包含590nm-750nm之间的红色波长和橙色波长。

进一步的，所述第二液晶层的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第二液晶层在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含495nm-590nm之间的绿色波长和黄色波长。

进一步的，所述第三液晶层的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第三液晶层在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含380nm-495nm之间的蓝色波长和紫色波长。

进一步的，所述高分子聚合物层的主要成分为液晶层中的预聚物部分析出形成，其聚合物单体具有一定的黏度，在液晶注入时就会有一部分黏附在ITO表面上经紫外聚合形成聚合物薄层，而其余分布于盒内的聚合物单体经紫外聚合形成三维立体网络，此聚合物网络层的存在，可以使胆甾相液晶的在平面反射态时的反射峰值扩展，增强字迹反射光的强度。

进一步的，所述下ITO层为氧化铟锡层，其材料为透明的导电材料，该下ITO层为胆甾相液晶翻转提供电场，其ITO方块电阻在100~700欧之间；

所述下增透层为折射层，用于降低外界射入底部的光线的反射，将光线全部射入底层吸收；

所述彩色或透明的PET膜层为基材层。

进一步的，所述彩色或透明PET膜层的下表层涂有漆层，该漆层为可选层，其厚度在5~10um之间。

一种手写液晶显示屏的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤一：上ITO PET层的制作，上ITO PET层包括从外至内依次是防污膜层、HC层、磨砂层、透明PET膜层、上增透层、上ITO层、接着层；

下ITO PET层（1）的制作，下ITO PET层从上到下依次为下ITO层、下增透层、彩色或透明的PET膜层；

步骤二：液晶浆料灌装，将液晶浆料灌装入由上下两层的ITO PET构成的液晶盒中；

步骤三：聚合诱导相分离，形成液晶层，同时形成高分子聚合物层；

液晶层制作，所述液晶层由上而下依次是第一液晶层、第二液晶层、第三液晶层；

所述第一液晶层的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第一液晶层在平面反射态时反射可见光中的长波长部分，反射的波长包含590nm-750nm之间的红色波长和橙色波长；

所述第二液晶层的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第二液晶层在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含495nm-590nm之间的绿色波长和黄色波长；

所述第三液晶层的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第三液晶层在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含380nm-495nm之间的蓝色波长和紫色波长；

高分子聚合物层形成在第三层液晶层的下方。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明液晶显示屏无受压力时，三层液晶层的液晶均显示焦锥态（FC态），此时入射光线几乎无损的穿过液晶层，完全被下ITO PET层6或者黑色涂漆层吸收掉，整个液晶屏呈深黑色。当笔在液晶屏表面写字时，笔的压力使上ITO PET层1发生弯曲，挤压到液晶层，三层液晶层的液晶分子均在施加压力的位置由焦锥态（FC态）转换为平面态（P态）。几乎无能量损失的入射光射入液晶层中，由于液晶层一的液晶螺距P和可见光中红色光的波长适配，满足布拉格公式，于是第一液晶层将可见光中红色光无损的反射出去，其它波长的光透过第一液晶层进入第二液晶层。同样，第二液晶层中的胆甾相液晶分子螺距P和可见光中的绿色光的波长满足布拉格公式，此时绿色波段的可见光反射。同理，液晶层反射可见光中的蓝色波长的光。第一液晶层及第二液晶层、第三液晶层反射的红色、绿色、蓝色可见光进行叠加形成白色光射入使用者眼睛中，于是使用者看到的就是白色的字迹。于是就显示黑底白字。同理：将液晶层一、二、三层的螺距调节为遵循布拉格定律反射黄绿光时，显示屏背面涂黑漆，平面态的液晶反射黄绿光，焦锥态散射和透射光被黑底吸收，得到绿字黑底的效果。当螺距调在布拉格反射黄光，背面涂蓝漆，由色坐标的互补性得到蓝底白字的效果。本发明手写液晶显示屏比度较高、字迹亮，且书写面及笔迹颜色丰富多样。

附图说明

图1为本发明液晶显示屏结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参照附图1，本发明的一种手写液晶显示屏，该液晶显示屏包括从上至下依次叠合在一起的上ITO PET层1、液晶层，所述上ITO PET层1包括从外至内依次是防污膜层101、HC层102、磨砂层103、透明PET膜层104、上增透层105、上ITO层106、接着层107；所述防污膜层101主成分为氟硅烷；所述HC层102为加硬层；所述磨砂层103是在透明PET膜层104上表面磨砂处理，形成磨砂面，该磨砂面用于降低环境光线在液晶屏最上层的反射消耗，防眩光；所述透明PET膜层104为所有层的载体，其表面硬度级为铅笔硬度HB级，所述透明PET膜层104的厚度在99.9um~125.9um之间；所述上增透层105为折射层，用于提升外界光线射入屏中的透过率；所述上ITO层106为氧化铟锡层，其材料为透明的导电材料，所述上ITO层106为液晶分子翻转提供电场，其ITO方块电阻在100~700欧之间；所述接着层107为为SiO2层。

所述液晶层设置有三层，分别是第一液晶层2、第二液晶层3、第三液晶层4，所述第一液晶层2上表面与镀在上ITO PET层的接着层107接触；所述第一液晶层2的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第一液晶层2在平面反射态时反射可见光中的长波长部分，反射的波长包含590nm-750nm之间的红色波长和橙色波长。所述第二液晶层3的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第二液晶层3在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含495nm-590nm之间的绿色波长和黄色波长。所述第三液晶层4的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第三液晶层4在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含380nm-495nm之间的蓝色波长和紫色波长。

所述第三液晶层4下表面设有高分子聚合物层5；所述高分子聚合物层5的主要成分为液晶层中的预聚物部分析出形成，其聚合物单体具有一定的黏度，在液晶注入时就会有一部分黏附在ITO表面上经紫外聚合形成聚合物薄层，而其余分布于盒内的聚合物单体经紫外聚合形成三维立体网络，此聚合物网络层的存在，可以使胆甾相液晶的在平面反射态时的反射峰值扩展，增强字迹反射光的强度。

所述高分子聚合物层5下表面与下ITO PET层6接触，所述下ITO PET层6包括下ITO层601、下增透层602、彩色或透明的PET膜层603。所述下ITO层601为氧化铟锡层，其材料为透明的导电材料，该下ITO层601为胆甾相液晶翻转提供电场，其ITO方块电阻在100~700欧之间；所述下增透层602为折射层，用于降低外界射入底部的光线的反射，将光线全部射入底层吸收；所述彩色或透明的PET膜层603为基材层。

所述彩色或透明PET膜层603的下表层涂有漆层7，该漆层7为可选层，其厚度在5~10um之间。

一种手写液晶显示屏的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤一：上ITO PET层1的制作，上ITO PET层1包括从外至内依次是防污膜层101、HC层102、磨砂层103、透明PET膜层104、上增透层105、上ITO层106、接着层107；

下ITO PET层1的制作，下ITO PET层从上到下依次为下ITO层、下增透层、彩色或透明的PET膜层；

步骤二：液晶浆料灌装，将液晶浆料灌装入由上下两层的ITO PET构成的液晶盒中；

步骤三：聚合诱导相分离，形成液晶层，同时形成高分子聚合物层；

液晶层制作，所述液晶层由上而下依次是第一液晶层2、第二液晶层3、第三液晶层4；

所述第一液晶层2的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第一液晶层2在平面反射态时反射可见光中的长波长部分，反射的波长包含590nm-750nm之间的红色波长和橙色波长；

所述第二液晶层3的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第二液晶层3在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含495nm-590nm之间的绿色波长和黄色波长；

所述第三液晶层4的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第三液晶层4在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含380nm-495nm之间的蓝色波长和紫色波长；

高分子聚合物层形成在第三层液晶层的下方。

本发明液晶屏的生产工艺具体操作步骤如下：

①来料为卷材的ITOPET膜。宽度一般为1250mm左右。上层导电PET厚度为100um或125um；下层导电PET厚度一般为0.188mm厚度；

②按照我们的技术要求对导电膜进行来料检验。上层导电膜规格：方租100-700欧/□、透光率>90%、雾度20-25%、表面硬度>3H、色度指数b*1.5+/-1.5。蚀刻测试后透光及反光均看不到痕迹等等；下层导电膜规格：方租100-700欧/□、雾度1%、表面硬度>3H等；

③臭氧清洗：使用182nm紫外线光谱，照射ITO表面约2分钟。臭氧清洗机转速0.5M/分钟；

④卷对卷液晶灌装。用精密控制流量的计量泵来控制液晶浆料的流量。使用光栅定位的高精度压辊进行辊压来控制液晶层的厚度。液晶层厚度控制在3um-11um之间；

⑤聚合诱导相分离，使用365nm的紫外线，从透明膜侧在常温下对灌装了液晶浆料的ITOPET复合膜进行照射，使液晶层发生交联。形成三层螺距胆甾相液晶的原理是：当紫外光照射添加了紫外线吸收染料的对叔丁基邻苯二酚的可光聚合的单官及双官能团树脂单体的向列相液晶单体、双官能团手性单体和光引发剂的混合物，引发了混合物中可聚合单体的分子间发生交联反应。由于紫外线吸收染料的存在，在复合薄膜中形成紫外光光强度梯度。由于双官能团单体的聚合速率较双官能团手性单体的聚合速率快（后者的分子体积较大），因此，在离紫外光源近的高光强度区域内，双官能团单体消耗得更快，引起离紫外光源远的低光强度区域的双官能团单体向高光强度区域扩散，在薄膜厚度方向上聚合形成了双官能团单体的浓度梯度；在复合薄膜中紫外光强度较高的一侧，液晶复合材料分子形成的螺旋排列的螺距较大，而在相对一侧分子螺旋排列的螺距较小。于是，就形成我们近似认为的液晶层一、液晶层二、液晶层三。由于在复合材料中形成分子螺旋排列的螺距梯度，所以复合材料可以反射整个可见光波长范围内的红绿蓝左旋圆偏振入射光。而紫外光光强度对反射波带的影响可理解为，较弱的紫外光，更易使液晶单体在复合薄膜中充分扩散形成浓度梯度。因此，紫外线照度控制在0.35-0.55mW/cm2.照射时间5分钟-10分钟之间；此时需控制好排风，照射时液晶屏表面温度不能超过35摄氏度；太高的温度会导致液晶分子的震动过于激烈，液晶层内部螺距的排布没有那么有规律性，在液晶屏性能上显示为成品的字迹较黯淡；

⑥时效处理。把聚合后的液晶膜收成卷状进行放置24小时，目的是让聚合反应彻底反应完全；

⑦分条切割。将宽幅1250的的液晶膜分切成利用率最高、且激光机可以切割的尺寸；

⑧按图纸将液晶膜用激光卷对卷切割至需要的尺寸；

⑨液晶屏外观检验，入库。

本发明液晶显示屏无受压力时，三层液晶层的液晶均显示焦锥态（FC态），此时入射光线几乎无损的穿过液晶层，完全被下ITO PET层6或者黑色涂漆层吸收掉，整个液晶屏呈深黑色。当笔在液晶屏表面写字时，笔的压力使上ITO PET层1发生弯曲，挤压到液晶层，三层液晶层的液晶分子均在施加压力的位置由焦锥态（FC态）转换为平面态（P态）。几乎无能量损失的入射光射入液晶层中，由于液晶层一的液晶螺距P和可见光中红色光的波长适配，满足布拉格公式，于是第一液晶层将可见光中红色光无损的反射出去，其它波长的光透过第一液晶层进入第二液晶层。同样，第二液晶层中的胆甾相液晶分子螺距P和可见光中的绿色光的波长满足布拉格公式，此时绿色波段的可见光反射。同理，液晶层反射可见光中的蓝色波长的光。第一液晶层及第二液晶层、第三液晶层反射的红色、绿色、蓝色可见光进行叠加形成白色光射入使用者眼睛中，于是使用者看到的就是白色的字迹。于是就显示黑底白字。同理：将液晶层一、二、三层的螺距调节为遵循布拉格定律反射黄绿光时，显示屏背面涂黑漆，平面态的液晶反射黄绿光，焦锥态散射和透射光被黑底吸收，得到绿字黑底的效果。当螺距调在布拉格反射黄光，背面涂蓝漆，由色坐标的互补性得到蓝底白字的效果。本发明手写液晶显示屏比度较高、字迹亮，且书写面及笔迹颜色丰富多样。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种手写液晶显示屏，该液晶显示屏包括从上至下依次叠合在一起的上ITO PET层（1）、液晶层，其特征在于：所述上ITO PET层（1）包括从外至内依次是防污膜层（101）、HC层（102）、磨砂层（103）、透明PET膜层（104）、上增透层（105）、上ITO层（106）、接着层（107）；

所述液晶层设置有三层，分别是第一液晶层（2）、第二液晶层（3）、第三液晶层（4），所述第一液晶层（2）上表面与镀在上ITO PET层的接着层（107）接触；

所述第三液晶层（4）下表面设有高分子聚合物层（5）；

所述高分子聚合物层（5）下表面与下ITO PET层（6）接触，所述下ITO PET层（6）包括下ITO层（601）、下增透层（602）、彩色或透明的PET膜层（603）。

2.根据权利要求1所述的一种手写液晶显示屏，其特征在于：

所述防污膜层（101）主成分为氟硅烷；

所述HC层（102）为加硬层；

所述磨砂层（103）是在透明PET膜层（104）上表面磨砂处理，形成磨砂面，该磨砂面用于降低环境光线在液晶屏最上层的反射消耗，防眩光；

所述透明PET膜层（104）为所有层的载体，其表面硬度级为铅笔硬度HB级，所述透明PET膜层（104）的厚度在99.9um~125.9um之间；

所述上增透层（105）为折射层，用于提升外界光线射入屏中的透过率；

所述上ITO层（106）为氧化铟锡层，其材料为透明的导电材料，所述上ITO层（106）为液晶分子翻转提供电场，其ITO方块电阻在100~700欧之间；

所述接着层（107）为为SiO2层。

3.根据权利要求1所述的一种手写液晶显示屏，其特征在于：所述第一液晶层（2）的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第一液晶层（2）在平面反射态时反射可见光中的长波长部分，反射的波长包含590nm-750nm之间的红色波长和橙色波长。

4.根据权利要求1所述的一种手写液晶显示屏，其特征在于：所述第二液晶层（3）的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第二液晶层（3）在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含495nm-590nm之间的绿色波长和黄色波长。

5.根据权利要求1所述的一种手写液晶显示屏，其特征在于：所述第三液晶层（4）的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第三液晶层（4）在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含380nm-495nm之间的蓝色波长和紫色波长。

6.根据权利要求1所述的一种手写液晶显示屏，其特征在于：所述高分子聚合物层（5）的主要成分为液晶层中的预聚物部分析出形成，其聚合物单体具有一定的黏度，在液晶注入时就会有一部分黏附在ITO表面上经紫外聚合形成聚合物薄层，而其余分布于盒内的聚合物单体经紫外聚合形成三维立体网络，此聚合物网络层的存在，可以使胆甾相液晶的在平面反射态时的反射峰值扩展，增强字迹反射光的强度。

7.根据权利要求1所述的一种手写液晶显示屏，其特征在于：

所述下ITO层（601）为氧化铟锡层，其材料为透明的导电材料，该下ITO层（601）为胆甾相液晶翻转提供电场，其ITO方块电阻在100~700欧之间；

所述下增透层（602）为折射层，用于降低外界射入底部的光线的反射，将光线全部射入底层吸收；

所述彩色或透明的PET膜层（603）为基材层。

8.根据权利要求1所述的一种手写液晶显示屏，其特征在于：所述彩色或透明PET膜层（603）的下表层涂有漆层（7），该漆层（7）为可选层，其厚度在5~10um之间。

9.一种以权利要求1-8任意一项所述的手写液晶显示屏的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

步骤一：上ITO PET层（1）的制作，上ITO PET层（1）包括从外至内依次是防污膜层（101）、HC层（102）、磨砂层（103）、透明PET膜层（104）、上增透层（105）、上ITO层（106）、接着层（107）；

下ITO PET层（1）的制作，下ITO PET层从上到下依次为下ITO层、下增透层、彩色或透明的PET膜层；

步骤二：液晶浆料灌装，将液晶浆料灌装入由上下两层的ITO PET构成的液晶盒中；

步骤三：聚合诱导相分离，形成液晶层，同时形成高分子聚合物层；

液晶层制作，所述液晶层由上而下依次是第一液晶层（2）、第二液晶层（3）、第三液晶层（4）；

所述第一液晶层（2）的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第一液晶层（2）在平面反射态时反射可见光中的长波长部分，反射的波长包含590nm-750nm之间的红色波长和橙色波长；

所述第二液晶层（3）的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第二液晶层（3）在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含495nm-590nm之间的绿色波长和黄色波长；

所述第三液晶层（4）的胆甾相液晶处于聚合物网络的包裹之中，此层的厚度在2.5~3.5um之间；所述第三液晶层（4）在平面反射态时反射可见光中的中波长部分，反射的波长包含380nm-495nm之间的蓝色波长和紫色波长；

高分子聚合物层形成在第三层液晶层的下方。